[实用新型]一种全可编程SDN交换机

说明书

技术领域：

本实用新型涉及通信领域，具体而言，涉及一种交换机。

背景技术：

软件定义网络SDN是目前网络研究热点，其核心是数据平面与控制平面分离,将控制平面抽象,以上层软件统一操作,给网络设计规划与管理提供了极大的灵活性。目前，Openflow是使用最广泛的一种SDN协议，已成为SDN的事实标准。通过OPENFLOW协议，网络交换设备以外的控制器可以对网络交换设备的包转发等行为规则进行编程和管理，使控制器对整个网络中交换设备的运行进行集中控制和管理成为可能。支持Openflow的交换机现在已陆续有少量面市，但已公布的OPENFLOW的交换机中，数据通道的方案均为软件处理或有限自定义ASIC，处理性能较低或用户自定义程度不高，尚未不能以全可编程硬件的形式全面支持SDN网络数据平面。

实用新型内容：

本实用新型提供了一种全可编程开放交换机，具有高速率的可编程逻辑器件与处理器互联接口，并配备高速网络端口，满足高速网络研究与商用需求，而且，可以全可编程硬件的形式实现SDN数据通路。

本实用新型的SDN交换机包括以下部分：处理器、可编程逻辑单元；与处理器相连的管理通道网络接口、存储卡模块、用户USB模块、USB串口模块；分别与处理器和可编程逻辑单元相连的两组存储器；与可编程逻辑单元相连的存储及无线模块、网络接口；与处理器和可编程逻辑单元均相连板间连接器；以及于上述各部分相连的电源管理模块；其特征在于：处理器与可编程逻辑单元是独立的分立器件，通过走线互联；或者两者合并为单一片芯片，芯片内部整合处理器与可编程逻辑单元，两者之间通过高带宽的片内总线互联。

优选地，所述管理通道网络接口提供给交换机对外通信路径。

优选地，所述存储卡模块存储系统文件、系统版本和用户数据。

优选地，所述用户USB模块将处理器连接其他外部USB设备。

优选地，所述USB串口模块连将处理器接其他串口设备。

优选地，所述两组存储器均包含静态处理器和动态处理器。

优选地，所述存储及无线模块与可编程逻辑单元的串行收发口相连，可编程逻辑单元通过存储及无线模块与其他存储设备和/或无线模块相连。

优选地，所述网络接口包括万兆网络接口和千兆网络接口，可编程逻辑单元通过万兆网络接口与以太网或广域网相连，通过千兆网络接口与电口或光口网络相连。

优选地，SDN交换机通过所述板间连接器与外部扩展子卡相连。

附图说明：

图1为本实用新型的硬件系统框图。

图2为本实用新型实现SDN交换机的片上硬件逻辑框图。

具体实施方式：

如图1所示,本实用新型的硬件系统包含以下部分：

核心部分是处理器与可编程逻辑单元(FPGA)，此部分可以是处理器与可编程逻辑单元独立的分立器件,在同一板上通过高速接口板上走线互联，也可以是单一片芯片,芯片内部整合处理器与可编程逻辑单元，二者之间通过高带宽的片内总线互联。以分立器件实现时，处理器可是ARM，X86，MIPS，POWERPC(PPC)等架构，可编程逻辑单元可以是现场可编程门阵列(FPGA)；以整合芯片实现时，可以是整合处理器与可编程逻辑单元的集成芯片(ASIC)，也可以是利用软核以逻辑资源构建处理器的FPGA。处理器和可编程逻辑单元、动态/静态存储器、管理通道千兆网口、存储卡、用户USB、USB串口；可编程逻辑单元和处理器、高速板件互联、大容量存储/无线模块、数据通道、动态/静态存储器相连。

管理通道网络接口，包含若干个1000M/100M/10M三速自适应RJ45电口或光网络接口,通过GMII/RGMII/SGMII连接处理器,提供给系统一个有别于数据通道网络的对外通信路径。该接口和处理器相连。

存储卡模块，提供SD、TF、记忆棒等卡槽，通过SDIO接口连接处理器，可根据需要选择合适容量的存储卡装配，可以支持系统版本存储和用户数据存储。存储卡模块和处理器相连。

用户USB模块,包含一个USB OTG接口，用于处理器连接其他外部USB设备,主从皆可。用户USB模块和处理器相连。

USB串口模块，为处理器调试UART串口,为方便使用，在单板上经转换芯片转为USB接口,此处也可用标准UART接口配合分立的USB串口转换器实现，亦可直接将串口连接另一个带UART串口的设备。USB串口模块和处理器相连。